Differenza chiave - Costante del gas universale rispetto alla costante del gas caratteristico
La fase gassosa è una delle tre fasi principali in cui può esistere la materia. È lo stato più comprimibile dei tre stati della materia. Solo 11 elementi di altri elementi esistono come gas in condizioni normali. Tuttavia, la "legge dei gas ideali" ci fornisce un'equazione che può essere utilizzata per spiegare il comportamento di un gas normale. Ha una costante di proporzionalità che è chiamata costante del gas universale e quando viene applicata a un gas reale, questa costante viene utilizzata con una modifica. Quindi si chiama costante del gas caratteristica. La differenza fondamentale tra la costante del gas universale e la costante del gas caratteristico è quella la costante del gas universale è applicabile solo per i gas ideali mentre la costante del gas caratteristica è applicabile per i gas reali.
CONTENUTI
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la costante del gas universale
3. Cos'è la costante del gas caratteristico
4. Confronto affiancato - Costante del gas universale e costante del gas caratteristico in forma tabulare
5. Riepilogo
Cos'è la costante gas universale?
Le molecole di gas sono in grado di muoversi liberamente in tutto lo spazio poiché sono molecole molto leggere. Le forze tra le molecole di gas sono deboli forze di attrazione di Van Der Waal. Tuttavia, per spiegare il comportamento di un gas, gli scienziati hanno derivato teorie utilizzando un gas ipotetico noto come gas ideale. Hanno anche derivato una legge relativa a questo gas ideale, nota come legge del gas ideale.
Innanzitutto, dovremmo sapere cosa significa un gas ideale. È un gas ipotetico che avrebbe le seguenti proprietà se fosse un gas reale. Queste sono solo supposizioni.
- Un gas ideale è composto da un gran numero di piccole molecole di gas.
- Il volume di quelle molecole di gas è trascurabile.
- Non ci sono attrazioni tra le molecole di gas.
- Il movimento di queste molecole di gas obbedisce alla legge di movimento di Newton.
- Le collisioni di molecole sono completamente elastiche.
Osservando queste proprietà, è comprensibile che nessuno dei gas reali sia ideale.
Cos'è la legge dei gas ideali
La legge dei gas ideali indica lo stato di un gas ideale ed è spiegata da un'equazione come segue.
PV = nRT
P - Pressione del gas ideale
V - Volume del gas ideale
n - Numero di moli del gas ideale (quantità di sostanza)
T - Temperatura
Il termine R qui è la costante universale dei gas. Il valore di R può essere calcolato considerando la temperatura e la pressione standard che sono 0 0 C e 1atm di pressione. Questo fornisce un valore per la costante universale del gas pari a 0,082057 L / (K.mol).
Cos'è la costante del gas caratteristico?
Quando si applica l'equazione del gas ideale per i gas normali, l'equazione di cui sopra richiede una modifica perché nessuno dei gas reali si comporta come un gas ideale. Pertanto, qui viene utilizzata la costante del gas caratteristica, invece della costante del gas universale. Le proprietà dei gas reali che sono diversi da un gas ideale possono essere elencate come di seguito.
- I gas reali sono composti da grandi molecole distinguibili rispetto ai gas ideali.
- Queste molecole di gas hanno un certo volume.
- Ci sono deboli forze di Van Der Waal tra le molecole di gas.
- Le collisioni non sono completamente elastiche.
Pertanto, la legge del gas ideale non può essere applicata direttamente a un gas reale. Pertanto, viene eseguita una semplice modifica; la costante universale del gas viene divisa per la massa molare del gas prima di applicarla nell'equazione. Può essere mostrato come segue.
R specifico = R / M
Specifico R - Costante caratteristica dei gas
R - Costante dei gas universale
M - Massa molare del gas
Questo può essere utilizzato anche per una miscela di gas. Quindi, la costante R dovrebbe essere divisa per la massa molare della miscela di gas. Questa costante del gas caratteristica è anche nota come costante del gas specifico perché il suo valore dipende dal gas o dalla miscela di gas.
Figura 01: gas ideale vs gas reale
Qual è la differenza tra la costante del gas universale e la costante del gas caratteristico?
Articolo diff. Al centro prima della tabella
Costante gas universale vs costante gas caratteristica |
|
| La costante del gas universale viene applicata solo per un gas ideale. | La costante caratteristica del gas viene applicata per un gas reale. |
| Calcolo | |
| La costante universale del gas viene calcolata utilizzando i valori standard di temperatura e pressione (STP). | La costante caratteristica del gas viene calcolata con i valori STP insieme alla massa molare del gas reale. |
| Rapporto con il gas | |
| La costante del gas universale è indipendente dal gas prelevato. | La costante caratteristica del gas dipende dal gas. |
| Valore | |
| Il valore della costante del gas universale è 0,082057 L / (K.mol). | Il valore della costante caratteristica del gas dipenderà sempre dal gas. |
Riepilogo - Costante gas universale vs Costante gas caratteristica
Un gas ideale è un gas ipotetico che si presume abbia proprietà molto diverse da un gas reale. La legge dei gas ideali è formata per spiegare il comportamento di un gas ideale. Tuttavia, utilizzando questa costante sui gas reali, dovrebbe essere modificata applicando una costante del gas caratteristica diversa dalla costante del gas universale. Questo perché nessuno dei gas reali si comporta come un gas ideale. La principale differenza tra la costante del gas universale e la costante del gas caratteristica è che la costante del gas universale è applicabile solo per i gas ideali mentre la costante del gas caratteristica è applicabile per i gas reali.
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